DE935975C - Verfahren zur Herstellung von Kohlegriessmikrofonen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kohlegrießmikrofonen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kohlegrießmikrofonen und bezweckt, deren mikrofonische Eigenschaften durch das neue Verfahren zu verbessern. Derartige Kohlegrießmikro.fone, idie vorzugsweise für Fernsprechapparate verwendet werden, besitzen eine Kammer, die mit Kohlegrieß aufgefüllt ist und durch eine Membran abgeschlossen wird. über Membran- und Festelektrode, die aus Kohle besteben, erfolgt die Stromzuführung zum Kohlegrieß.
• Es ist bekannt, daß der Mikrofoneffekt nicht allein auf dem Kontakt-Strommenge-Effekt des sich durch die schwingende Membran ändernden Kontaktdruckes der miteinander in Berührung stehenden Kohl.egrießkörner beruht, sondern es treten auch noch Oberflächeneffekte am Kohlegreß auf. Für das Zustandekommen dieser Oberflächeneffekte spielt die Art der Verunreinigungen eine erhebliche Rolle, die als Spurenelemente in der Kohle vorhanden sind. Die elektrische Leitfähigkeit in der Oberflächenschicht wird nämlich durch die Art und Anzahl der an den Kohlenstoff angelagerten Fremdatome bestimmt. Auch die Kristallgröße und Kristallbaufehler des Kohlenstoffes werden durch die angelagerten Fremdatome beeinflußt. Bekanntlich suchen sich die Kohlenstoffatome bei der Molekülbildung in Sechsecknetzen zu ordnen, um so schließlich das Graphitgitter zu bilden. Bei der Verkokung der organischen Bindemittel, wie Pech, Teer u. dgl., die mit den einzelnen Kohlenstoffmolekülen gemischt sind, werden bei steigender Temperatur die randständigen Fremdatome abgetrieben. Je länger die Glühbehandlung fortgesetzt, und je höher die Glühtemperatur ist, nehmen die Kohlenstoffmoleküle des Netzgebildes immer mehr die Ordnung des Graphitgitters an. Bei etwa 1300' C sind .die randständigen Wasserstoffatome bis auf geringe Reste verschwunden, und das seitliche Vergrößern 11e1 Sechsecknetze ist weitgehend fortgeschritten. Nur an denn Rändern dieser Makromoleküle sind noch freie Kohlensto£fvalenzen vorhanden, über die Bindungen mit anderen Atomen eingegangen werden können. Je weiter die Graphitbildung fortgeschritten ist, bei der eine Anlagerung von Fremdatomen nicht mehr möglich ist, um so geringer wird der angestrebte Mikrofoneffekt. Aus diesem Grunde ist Elektrographit trotz seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit für Mikrofone ungeeignet. Für Mikrofone muß daher eine Kunstkohle verwendet werden, bei der die Verkokungstemperatur und -die Verkokungsdauer so gewählt sind, daß in der Oberflächenschicht noch freie Kohlenstoffvalenzen vorhanden sind, d. h., bei der ,die Kohlenstoffatome sich noch nicht vollständig zum Graphitgitter geordnet haben.
• Da nun die Kohlekörner des Mikrofongrießes nicht nur miteinander iin Berührung stehen, sondern auch mit den Stromzuführungse Elektroden, ist auch die Oberflächenschicht dieser Kohlekörper an dem Zustandekommen des Mikrofoneffektes beteiligt. Bisher hat man dieser Tatsache keine Bedeutung beigemessen und sich begnügt, eine elektrisch gut leitende Kohle für Membrane und Festelektrode zu verwenden.
• Die Erfindung liegt nun in der neuen Erkenntnis, daß, bei Verwendung des gleichen Kohlegrießes ein Lautstärkegewinn des Mikrofons von mindestens einem Zehntel Neper gegenüber den Mikrofonen, :deren Membran und Festelektrode in üblicher Weise hergestellt sind, erreicht werden kann, wenn die mit dem Kohlegrieß in Berührung stehenden Kohlekörper in ihrer Oberflächenschicht die für das Zustandekommen des Mikrofoneffektes maßgebenden Fremdatome enthalten. Erreicht wird dieser Vorteil nach der Erfindung dadurch, daß die zur Stromzuführung dienenden Kunstkohlekörper, wie Mem:branelektrode und Festelektrode, die nach einem bei der Kunstkohleherstellung üblichen Verfahren gewonnen sind, einer Nachbehandlung unterworfen werden, bei der die Kohlekörper unter Schutzgas bei einer Temperatur von 80o bis iaoo ° C in Gegenwart von Metall-; Mctametall- oder Metalloiddämpfen geglüht werden. Durch die Glühnachbehandlung wird hierbei nicht nur die Oberflächenschicht für die Erhöhung des Mikrofoneffektes formiert, sondern auch gleichzeitig die elektrische Leitfähigkeit des nachbehandelten Kohlekörpers verbessert, da bei dieser Glühbehandlung -im Innern des Kohlekörpers eine Überbrückung der Korngrenzen stattfindet.
• Nach dem Verfahren werden die zu behandelnden Kohlekörper, wie Membran und Festelektrode, in einen Behälter eingesetzt und in einem Glühofen unter Schutzgas bei einer Temperatur von etwa iooo ° C geglüht. Als Schutzgas wird hierbei vorzugsweise das chemisch inerte Argongas verwendet. Um im Schutzgas die notwendigen Metalldämpfe bzw. Metalloi-datmosphäre zu erzeugen, werden Metalle oder organische Metallsalze gleichzeitig mit in den Ofen eingesetzt und das Schutzgas über das glühende Metall geleitet. Zweckmäßig verwendet man als Metall hierbei Aluminium oder Antimon. Die Behandlungsdauer richtet sich nach der jeweils verwendeten Kunstkohle und muß von Fall zu Fall durch Versuche ermittelt werden. Im allgemeinen genügt hierbei eine Behandlungsdauer von i Stunde, wenn,die Glühung bei einer Temperatur von etwa i ooo ° C erfolgt und Antimon für die Dotierung von Fremdatomen in der Oberflächenschicht benutzt wird. Erwähnt sei, d.aß dieses Verfahren auch besonders für Mikrofone geeignet ist, bei denen Metallmembranen mit eingesetzten Kohleelektroden benutzt werden, da sich die in die Metallmembran einzusetzende Kohleelektrode nach dem beschriebenen Verfahren sehr leicht behandeln läßt. Verwendet man dagegen Kohlemembranen, bei denen die Gegenelektrode mit angepreßt ist, so macht die nachträgliche Glühbehandlung dieser Kohlemembran mit ihrer Gegenelektrode Schwierigkeiten, da die Kohlemembranen im Glühofen für die Nachbehandlung in eine Vorrichtung eingesetzt werden müssen, damit sie sich beim Glühen nicht verziehen. Eine Verbesserung des Mikrofons tritt bereits ein, wenn man sich bei der Nachbehandlung nur auf den becherförmigen Kahlekörper beschränkt und eine Kohlemembran mit der üblichen angepreßten Kohleelektrode verwendet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung -von Kohlegrießmikrofonen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Stromzuführung dienenden Kunstkohlekörper, wie Membran- und Festelektrode, die nach einem bei der Kunstkohleherstellung üblichen Verfahren gewonnen sind, einer Nachbehandlung unterworfen werden, bei der die Kohlekörper unter Schutzgas bei einer Temperatur von 80o bis i2oo ° C in Gegenwart von Metall- bzw. Metametall- oder Metalloiddämpfen geglüht werden.